2019高考物理總復(fù)習(xí) 考查點(diǎn)5 牛頓運(yùn)動定律考點(diǎn)解讀學(xué)案（無答案）

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1、 考查點(diǎn)5　牛頓運(yùn)動定律 ?考情分析 測試內(nèi)容 測試要求 考情分析 牛頓第一定律 A 14年T2、15年T11 牛頓第三定律 A 15年T8、17年T22 力學(xué)單位制 A 16年T1 牛頓第二定律及其應(yīng)用 C 14年T4/T26/T28、15年T14/T22/T28、16年T26(3)/T28(2) 探究、實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 a 14年T3、15年T13、16年T8、17年T7 第1課時(shí)　牛頓第一、三定律和力學(xué)單位制 ?知識梳理 考點(diǎn)1　牛頓第一定律　A (1)牛頓第一定律：一切物體總保持________或________，除非

2、作用在它上面的________迫使它改變這種狀態(tài)，這就是________定律． (2)牛頓第一定律表明，物體具有保持原來勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)，我們把這個(gè)性質(zhì)叫________，所以牛頓第一定律又叫________．慣性是物體的固有屬性，物體的慣性只跟物體的________大小有關(guān)． 【典例1】　伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)示意圖如圖所示，不計(jì)摩擦和空氣阻力，下列說法中正確的是(　　) A．該實(shí)驗(yàn)沒有以可靠事實(shí)為依據(jù)，只是邏輯推理 B．小球在水平面上不受外力作用 C．小球沿右側(cè)斜面上升的高度與其傾角有關(guān) D．該實(shí)驗(yàn)否定了“力是維持物體運(yùn)動的原因”的觀點(diǎn) 【解析】

3、　該實(shí)驗(yàn)既有可靠的事實(shí)，又有邏輯推理；小球在水平上受到重力和支持力；沒有任何阻力時(shí)，小球沿右側(cè)斜面總能上升到同樣的高度，與傾角大小無關(guān)；該實(shí)驗(yàn)說明力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，而不是維持物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，故D選項(xiàng)正確． 【答案】　D 【警示】　要重視課本上物理學(xué)史的閱讀，研究科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)思想和實(shí)驗(yàn)方法以及得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論． 【變式1】　(2017·鎮(zhèn)江模擬)如圖所示，小明在用水平力推木箱時(shí)發(fā)現(xiàn)：用力推時(shí)，木箱才能運(yùn)動；撤去推力，木箱便停下來．據(jù)此小明認(rèn)為，物體的運(yùn)動需要力來維持．在物理學(xué)發(fā)展歷程中，與小明具有相同觀點(diǎn)的科學(xué)家是(　　) A．亞里士多德 B．伽利略 C．笛卡

4、爾 D．牛頓 【典例2】　(2017·鹽城模擬)我國道路交通安全法規(guī)定，在各種小型車輛前排乘坐的人必須系好安全帶．汽車剎車時(shí)汽車會很快停下來，人還要繼續(xù)向前運(yùn)動，此時(shí)安全帶對人施加向后的拉力，保障人的安全，在這一過程中(　　) A．人和汽車都沒有慣性 B．人和汽車都具有慣性 C．人具有慣性，汽車沒有慣性 D．人沒有慣性，汽車具有慣性 【解析】　慣性是物體本身的屬性，汽車剎車時(shí)，汽車和汽車的人都具有慣性，只是汽車剎車會慢慢停下來，如果前排乘坐人員不系好安全帶，由于慣性就會向前沖出，造成危險(xiǎn)．選項(xiàng)B正確． 【答案】　B 【點(diǎn)撥】　任何物體都有慣性，慣性是物體本身固有的屬性

5、． 【變式2】　(2017·無錫模擬)關(guān)于物體的慣性，下列說法正確的是(　　) A．速度大的物體不能很快地停下來，是因?yàn)樗俣却蟮奈矬w慣性大 B．靜止的火車啟動時(shí)，速度變化很慢，是因?yàn)殪o止的物體慣性大 C．乒乓球可以快速抽殺，是因?yàn)槠古仪驊T性小 D．空間站中的物體能“漂浮”起來，是因?yàn)槲矬w在空間站中不具有慣性 【典例3】　(2017·泰州模擬)一個(gè)做勻速直線運(yùn)動的物體，如果所受的一切外力都消失，則該物體將(　　) A．立即靜止 B．仍做勻速直線運(yùn)動 C．做勻加速直線運(yùn)動 D．做勻減速直線運(yùn)動 【解析】　牛頓第一定律說明物體運(yùn)動并不需要力來維持，只有當(dāng)

6、物體的運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生變化，即產(chǎn)生加速度時(shí)才需要力的作用，一切物體在任何狀態(tài)下都具有慣性，物體慣性大小只由其質(zhì)量決定而與其他因素?zé)o關(guān)，所以撤去外力后物體應(yīng)該保持原來的狀態(tài)做勻速直線運(yùn)動．選項(xiàng)B正確． 【答案】　B 【點(diǎn)撥】　本題考查用牛頓第一定律分析具體問題，外力消失之后，物體保持什么狀態(tài)是由力消失瞬時(shí)物體的運(yùn)動狀態(tài)所決定的． 【變式3】　如圖所示，一個(gè)劈形物體M，各面均光滑，放在固定的粗糙斜面上，上表面成水平，在水平面上放一光滑小球m，劈形物體從靜止開始釋放，則小球在碰到斜面前的運(yùn)動軌跡是(　　) A．沿斜面向下的直線 B．豎直向下的直線 C．無規(guī)則曲線 D．拋物線

7、考點(diǎn)2　牛頓第三定律　A (1)兩個(gè)物體之間的作用總是________的．一個(gè)物體對另一個(gè)物體施加了力，后一物體一定對前一物體也施加了力，物體間相互作用的這一對力，通常叫做________與________．兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小________，方向________，作用在________上，這就是牛頓第三定律． (2)作用力與反作用力和平衡力的比較 項(xiàng)目 作用力與反作用力 平衡力 特點(diǎn) 一個(gè)力和其反作用力大小相等，方向相反， 作用在同一條直線上 一個(gè)力和其平衡力大小相等，方向相反， 作用在同一條直線上 有無 一個(gè)力一定有反作用力(

8、同時(shí)存在) 一個(gè)力不一定有平衡力 數(shù)目 只有唯一的一個(gè) 一個(gè)或多個(gè) 性質(zhì) 力的性質(zhì)一定相同 可能相同，可能不同 對象 分別作用在不同的兩個(gè)物體上 一定作用在同一個(gè)物體上 　　 【典例4】　(2016·無錫模擬)如圖所示，用彈簧測力計(jì)測鉤碼重力，當(dāng)鉤碼靜止時(shí)，下列說法正確的是　(　　) A．鉤碼受到的重力和彈簧測力計(jì)對鉤碼的拉力是一對作用力和反作用力 B．鉤碼受到的重力和彈簧測力計(jì)對鉤碼的拉力是一對平衡力 C．鉤碼受到的重力和鉤碼對彈簧測力計(jì)的拉力是一對作用力和反作用力 D．鉤碼受到的重力和鉤碼對地球的引力是一對平衡力 【解析】　以鉤碼為研究對象

9、，分析鉤碼受重力和彈簧測力計(jì)對鉤碼的拉力作用，這兩個(gè)力是一對平衡力，其中重力的反作用力是鉤碼對地球的吸引力，測力計(jì)對鉤碼的拉力的反作用力是鉤碼對彈簧測力計(jì)的拉力，所以選項(xiàng)B正確． 【答案】　B 【點(diǎn)撥】　區(qū)分兩個(gè)力是一對平衡力還是一對作用力反作用力，首先要看這兩個(gè)力是否作用在同一物體，然后再判斷大小和方向，而作用力反作用力一定要是發(fā)生在兩個(gè)物體之間，如甲對乙、乙對甲這兩個(gè)力才是作用力反作用力． 【變式4】　按照“江蘇省校園足球振興行動計(jì)劃”要求，我省將建立1000所足球特色學(xué)校，如圖所示，某校一學(xué)生踢球時(shí)(　　) A．腳對球的作用力大于球?qū)δ_的作用力 B．腳對球的作用力與

10、球?qū)δ_的作用力大小相等 C．腳對球的作用力與球的重力是一對平衡力 D．腳對球的作用力與球?qū)δ_的作用力是一對平衡力 【典例5】　(2017·宿遷模擬)一架飛機(jī)起飛后不久遭到鳥擊，致使飛機(jī)發(fā)生故障．下列說法中正確的是(　　) A．飛機(jī)和鳥主動撞擊的一方施加的作用力大 B．鳥對飛機(jī)的作用力等于飛機(jī)對鳥的作用力 C．撞擊后鳥亡，說明鳥對飛機(jī)的作用力小于飛機(jī)對鳥的作用力 D．撞擊后機(jī)損，說明鳥對飛機(jī)的作用力大于飛機(jī)對鳥的作用力 【解析】　發(fā)生在兩物體之間的一對作用力反作用力大小相等，方向相反，作用在同一直線上，所以選項(xiàng)B正確． 【答案】　B 【警示】　作用力反作用

11、力始終大小相等、方向相反、作用在同一直線上，不能因?yàn)樽饔眯Ч煌?，就認(rèn)為哪一個(gè)作用力大，哪一個(gè)作用力小，從而造成誤判． 【變式5】　(2017·鹽城模擬)把A、B兩個(gè)彈簧測力計(jì)連接在一起，B的一端固定，用手沿水平方向拉測力計(jì)A，測力計(jì)A受到B的拉力為F′，測力計(jì)B受到A的拉力為F，則(　　) A．F與F′大小相等 B．F的方向水平向左 C．F′的方向水平向右 D．F′作用在測力計(jì)B上 考點(diǎn)3　力學(xué)單位制　A (1)物理公式在確定物理量數(shù)量關(guān)系的同時(shí)，也確定了各物理量的________關(guān)系．基本單位就是根據(jù)物理量運(yùn)算中的實(shí)際需要而選定的少數(shù)幾個(gè)物理量單位；根據(jù)物理公式和基本

12、單位確立的其他物理量的單位叫做________． (2)力學(xué)的三個(gè)基本物理量是________、________、________；所對應(yīng)的國際制單位分別是(符號)________、________、________.而m/s、m/s2、N都屬于________單位，以上三個(gè)基本單位與其他的導(dǎo)出單位一起組成了力學(xué)的國際單位制． (3)在國際單位制中，物理學(xué)中共有七個(gè)基本物理量，除力學(xué)中的三個(gè)以外，還有熱力學(xué)溫度、物質(zhì)的量、電流和發(fā)光強(qiáng)度．在計(jì)算中，只要把每一個(gè)物理量用國際單位代入公式，解出的物理量的單位一定也是國際單位，所以計(jì)算時(shí)要求先把已知物理量的單位化成國際單位再代入公式運(yùn)算． 【典

13、例6】　(2017·南京模擬)下列力學(xué)單位中，屬于基本單位的是(　　) A．牛頓 B．秒 C．瓦特 D．帕斯卡 【解析】　國際單位制中力學(xué)的三個(gè)基本單位為千克、米、秒，所以只有選項(xiàng)B的“秒”是基本單位，其余選項(xiàng)中的單位均為導(dǎo)出單位．正確答案為B. 【答案】　B 【警示】　國際單位制中七個(gè)基本單位是：長度(米)、質(zhì)量(千克)、時(shí)間(秒)、電流(安培)、熱力學(xué)溫度(開爾文)、物質(zhì)的量(摩爾)、發(fā)光強(qiáng)度(坎德拉)，其中力學(xué)中有米、千克、秒三個(gè)． 【變式6】　在力學(xué)范圍內(nèi)，國際單位制規(guī)定的三個(gè)基本量是　(　　) A．長度、力、時(shí)間 B．速度、力、質(zhì)量 C．加速度、速度

14、、長度D．長度、質(zhì)量、時(shí)間 【典例7】　現(xiàn)有以下物理量或單位，按下面的要求選擇填空 　A．密度　B．米/秒　C．牛頓　D．加速度　E．質(zhì)量　F．秒　G．厘米　H．長度　I．時(shí)間　J．千克 (1)屬于物理量的是________________________； (2)在國際單位制中，作為基本單位的物理量有：____________________________； (3)在國際單位制中屬于基本單位的是____________，屬于導(dǎo)出單位的是____________． 【解析】　(1)屬于物理量的是A、D、E、H、I；(2)在國際單位制中其單位作為基本單位的有E、H、I；(3)在國際

15、單位制中屬于基本單位的是J、F，屬于導(dǎo)出單位的是B、C. 【答案】　(1)ADEHI　(2)EIH　(3)JF　BC 【警示】　(1)區(qū)分好物理量和物理量的單位，如密度、加速度、質(zhì)量均為物理量，而它們的單位分別為kg/m3、m/s2、kg，兩者不能混淆；(2)區(qū)分基本量的國際單位和非國際單位，如質(zhì)量是基本量，它的單位中，千克是國際單位制中的單位，克、噸是非國際單位制中的單位，但它們都是基本單位． 【變式7】　對下面的物理量和單位的說法正確的是(　　) ①密度?、谂！、勖酌棵搿、芗铀俣取、蓍L度?、拶|(zhì)量?、咔Э恕、鄷r(shí)間 A．屬于國際單位制中基本單位的是①⑤⑥⑧B．屬于國際單位制中基本

16、單位的是②⑦ C．屬于國際單位制中單位的是②③⑦D．屬于國際單位制中單位的是④⑤⑥ ?隨堂練習(xí) 　　1.關(guān)于牛頓第一定律，下列說法中正確的是　(　　) A．牛頓第一定律說明力是維持物體運(yùn)動的原因 B．慣性就是物體具有保持原來勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì) C．由牛頓第一定律可知：物體所受的合力為零時(shí)，一定處于靜止?fàn)顟B(tài) D．牛頓第一定律可以通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證 2．(2017·南通模擬)駕駛汽車的過程中嚴(yán)禁發(fā)生下列違章行為，其中慣性發(fā)生改變的是(　　) A．超載 B．超速 C．闖紅燈 D．不系安全帶 3．粗糙水平地面上有一木箱，現(xiàn)有一人用一水平力

17、拉著木箱勻加速直線前進(jìn)，則　(　　) A．人拉木箱的力大于木箱拉人的力 B．木箱所受的拉力和地面對木箱的摩擦力是一對平衡力 C．人拉木箱的力大于木箱所受摩擦力 D．木箱對地面的壓力和木箱所受的重力是一對作用力和反作用力 4．(2017·南京模擬)國際單位制中，力學(xué)基本單位是(　　) A．千克，米，秒 B．牛頓，千克，秒 C．牛頓，米，秒 D．牛頓，千克，米 5．(2016·江蘇真題)下列力學(xué)單位中，屬于導(dǎo)出單位的是(　　) A．米 B．秒 C．千克 D．焦耳 　第6題圖 6．馬拉著車奔跑，馬對車的拉力F和車對馬的拉力F′是一對

18、作用力和反作用力，則兩力的大小關(guān)系是(　　) A．F>F′ B．F

19、，當(dāng)合外力方向變化時(shí)a的方向同時(shí)變化，即a與F的方向在任何時(shí)刻均________． 【典例1】　(2016·徐州模擬)一質(zhì)點(diǎn)受兩個(gè)力的作用，處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)使其中一個(gè)力保持不變，將另一個(gè)力的大小逐漸減小到零，方向保持不變，在此過程中，下列說法正確的是(　　) A．質(zhì)點(diǎn)的速度始終增大 B．質(zhì)點(diǎn)仍然靜止 C．質(zhì)點(diǎn)的速度始終減小 D．質(zhì)點(diǎn)的加速度始終減小 【解析】　物體原來受兩個(gè)平衡力，處于靜止，現(xiàn)將另一個(gè)力大小逐漸減少到零，物體不再靜止，所受的合外力不斷變大，加速度變大，速度也不斷變大．選項(xiàng)A正確． 【答案】　A 【點(diǎn)撥】　分析物體速度及位移等運(yùn)動物理量的變化，一定要從受力

20、分析出發(fā)，結(jié)合牛二定律分析出加速度的大小變化，然后結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式進(jìn)行相應(yīng)的分析． 【變式1】　(2016·蘇州模擬)在靜止的小車內(nèi)，用細(xì)繩a和b系住一個(gè)小球，繩A與豎直方向成θ角，拉力為Fb，繩b為水平狀態(tài)，拉力為Fb，如圖所示，現(xiàn)讓小車從靜止開始向右做勻加速運(yùn)動，此時(shí)小球相對于車廂的位置仍保持不變，則兩根細(xì)繩的拉力變化情況是(　　) A．Fa變大，F(xiàn)b不變 B．Fa變大，F(xiàn)b變小 C．Fa變大，F(xiàn)b變大 D．Fa不變，F(xiàn)b變小 【典例2】　(2017·鹽城模擬)如圖所示，將底部裝有彈簧的木箱在某一高度由靜止釋放，從彈簧接觸地面到木箱速度為零的過程中，木箱速度的變化

21、情況是(　　) A．一直增大 B．一直減小 C．先減小后增大 D．先增大后減小 【解析】　根據(jù)牛頓第二定律，在豎直方向上mg－kx＝ma，某一特殊位置x＝時(shí)加速度為零，速度最大，所以木箱從接觸彈簧到木箱速度為零的過程中速度先增大后減?。x項(xiàng)D正確． 【答案】　D 【警示】　在分析過程中速度和加速度變化的問題時(shí)，一定要注意中間某些特殊的狀態(tài)，結(jié)合該狀態(tài)前后的受力，就能準(zhǔn)確地分析出速度和加速度的變化． 【變式2】　如圖所示，水平桌面上的輕質(zhì)彈簧左端固定，右端與靜止在O點(diǎn)的小物塊接觸而不連接，此時(shí)彈簧無形變．現(xiàn)對物塊施加大小恒為F、方向水平向左的推力，當(dāng)物塊向左運(yùn)動到A點(diǎn)時(shí)撤

22、去該推力，物塊繼續(xù)向左運(yùn)動，最終物塊運(yùn)動到B點(diǎn)靜止．已知物塊質(zhì)量為m，與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ，OA＝l1，OB＝l2，重力加速度為g. (1)求物塊在O點(diǎn)剛開始運(yùn)動時(shí)的加速度大小a. (2)在推力作用的過程中，物塊的加速度大小和速度大小如何變化？請定性說明． 【典例3】　(2017·揚(yáng)州模擬)滑雪運(yùn)動是2022年北京冬季奧運(yùn)會運(yùn)動項(xiàng)目之一，受到眾多年輕人的喜愛．如圖所示，質(zhì)量為60kg的滑雪運(yùn)動員，在傾角為30°的斜坡頂端，由靜止開始勻加速下滑90m到達(dá)坡底，用時(shí)10s，若重力加速度取g＝10m/s2，求運(yùn)動員： (1)下滑過程中的加速度大?。? (2)到

23、達(dá)坡底時(shí)的速度大?。? (3)下滑過程中所受的合力大?。? 【解析】　(1)運(yùn)動員沿斜坡做勻加速運(yùn)動，初速度為0，由運(yùn)動學(xué)公式x＝at2得運(yùn)動員的加速度為a＝＝1.8m/s2；(2)運(yùn)動員滑至坡底時(shí)的速度為v＝at＝18m/s；(3)由牛頓第二定律得F合＝ma＝108N. 【答案】　(1)1.8m/s2　(2)18m/s　(3)108N 【點(diǎn)撥】　牛頓定律的解題要重視物體情況的分析或運(yùn)動情況的分析，通過加速度a就可以將力和運(yùn)動之間聯(lián)系起來． 【變式3】　一質(zhì)量m＝2.0kg的小物塊以一定的初速度沖上一個(gè)足夠長的傾角為37°的固定斜面，某同學(xué)利用傳感器測出了小物塊沖上斜面過程中多個(gè)時(shí)刻的瞬

24、時(shí)速度，并用計(jì)算機(jī)作出了小物塊上滑過程的v－t圖象，如圖所示．取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.求： (1)小物塊沖上斜面過程中加速度的大小； (2)小物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)； (3)小物塊向上運(yùn)動的最大距離． 【典例4】　(2017·揚(yáng)州模擬)在研究摩擦力特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)中，將木塊放在水平長木板上，如圖甲所示，用力沿水平方向拉木塊，拉力從0開始逐漸增大．分別用力傳感器采集拉力和木塊受到的摩擦力，并用計(jì)算機(jī)繪制出摩擦力f隨拉力F的變化圖象，如圖乙所示．已知木塊質(zhì)量為0.78kg，取g＝10m/s2. (1)求木塊與長木板間最大靜摩擦力

25、大小； (2)求木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)； (3)若在平行于木板的恒定拉力F作用下，木塊以a＝2.0m/s2的加速度從靜止開始做勻變速直線運(yùn)動，求拉力F應(yīng)為多大？ 甲　　　　　　　　　　　乙 【解析】　(1)由圖象知最大靜摩擦力fm＝4N.(2)由圖象知f動＝3.12N，利用滑動摩擦力公式f動＝μN(yùn)＝μmg得μ＝0.4.(3)分析物體受力，在水平方向上受拉力F和摩擦力f，由牛頓第二定律F－f＝ma得到F＝f＋ma＝3.12＋0.78×2＝4.68N. 【答案】　(1)4N　(2)0.4　(3)4.68N 【點(diǎn)撥】　本題主要考查靜摩擦力和滑動摩擦力的概念理解及應(yīng)用、運(yùn)用牛頓第二

26、定律進(jìn)行解題的能力，同時(shí)還結(jié)合圖象，通過圖象提高挖掘信息、研究物理過程尋求規(guī)律解題的能力．一般來說物理過程變化較為復(fù)雜，過程中物體受力情況也較為復(fù)雜，但是無論是變化復(fù)雜的物理過程，分析物體受力，求解加速度是解決這類問題的關(guān)鍵． 【變式4】　(2017·鎮(zhèn)江模擬)質(zhì)量為1kg的物體靜止在水平地面上，在F＝8N的水平恒力作用下從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，運(yùn)動到8m處時(shí)F方向保持不變，大小變?yōu)?N，F(xiàn)－x圖如圖所示，已知物體與地面間的動摩擦因數(shù)為0.4，重力加速度g取10m/s2.求： (1)物體在F變化前做勻加速直線運(yùn)動的加速度大??； (2)F大小改變瞬間，物體的速度大??； (3)從F大小

27、變?yōu)?N開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過5s時(shí)間物體的位移大小． ?隨堂練習(xí)　　 1.如圖所示，水平地面上質(zhì)量為m的木塊，受到大小為F、方向與水平方向成θ角的拉力作用，沿地面做勻加速直線運(yùn)動．已知木塊與地面之間的動摩擦因數(shù)為μ，則木塊的加速度大小為(　　) 　第1題圖 A. B. C. D. 2．(2017·鹽城模擬)蘋果從枝頭落下，不考慮空氣阻力的影響，在下落過程中(　　) A．速度變大，加速度不變 B．速度與加速度都不變 C．速度不變，加速度變大 D．速度與加速度都變大 3．假設(shè)汽車突然緊急制動后所受阻力大小與汽車所受重力大小差不多，當(dāng)汽車以20

28、m/s的速度行駛時(shí)突然制動，它還能繼續(xù)滑行的距離約為(g取10 m/s2)(　　) A．40m B．20m C．10m D．5m 第3課時(shí)　牛頓第二定律及其應(yīng)用(2)(含實(shí)驗(yàn)) ?知識梳理 考點(diǎn)1　牛頓第二定律　兩類基本問題 (1)如果已知物體的受力情況，可以由________________求出物體的加速度，再通過________________就可以確定物體的運(yùn)動情況；如果已知物體的運(yùn)動情況，根據(jù)________________求出物體的加速度，于是就可以由________________確定物體所受的外力；無論是哪一種情況都要求出一個(gè)作為“橋梁”的物理量是______

29、__________． (2)應(yīng)用牛頓第二定律解題的一般步驟①確定研究對象；②分析研究對象的受力情況，畫出受力示意圖；③選定正方向或建立直角坐標(biāo)系；④求合力(可用作圖法、計(jì)算法、正交分解法)；⑤根據(jù)牛頓第二定律列方程求解． (3)特別提醒：牛頓第二定律及其應(yīng)用是C級要求(C級要求——能在新的情境中應(yīng)用相關(guān)知識解決問題，并建立不同情境下知識間的合理聯(lián)系；能對較復(fù)雜的問題進(jìn)行分析，弄清其條件和過程，并分解成幾個(gè)較簡單的問題，找出它們的聯(lián)系，并綜合應(yīng)用知識進(jìn)行解答)．每年學(xué)業(yè)水平考試中都有與牛頓定律相關(guān)的計(jì)算題、選擇題出現(xiàn)，因此平時(shí)訓(xùn)練時(shí)一定要掌握物體在水平面上、斜面上、豎直面上三種典型題型的研

30、究，還要注意有時(shí)需要進(jìn)行必要的正交分解和牛頓第二定律方程的正確表達(dá)． 【典例1】　如圖a所示，質(zhì)量m＝2.0kg的物體靜止在水平面上，物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2.從t＝0時(shí)刻起，物體受到一個(gè)水平力F的作用而開始運(yùn)動，前8s內(nèi)F隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖b所示，g取10m/s2. (1)在圖c的坐標(biāo)系中畫出物體在前8s內(nèi)的v－t圖象． (2)求前8s內(nèi)物體的位移． 【解析】　(1)前4s內(nèi)a1＝＝3m/s2，4s末v4＝a1t1＝12m/s，x1＝a1t＝24m，4～5s內(nèi)a2＝＝－7m/s2，所以5s末物體速度v5＝v4＋a2t2＝5m/s，4s～5 s內(nèi)物體 位移x2＝t

31、2＝8.5m.5～8s內(nèi)a3＝＝－2m/s2，由0＝v5＋a3t3知，物體需經(jīng)t3＝＝－2.5s停止運(yùn)動，通過的位移x3＝t3＝6.25m.前8s內(nèi)的v－t圖象如圖所示． (2)前8s內(nèi)的位移為：x＝x1＋x2＋x3＝38.75m. 【答案】　(1)v－t圖象如圖所示　(2)38.75m 【點(diǎn)撥】　對于物體發(fā)生多個(gè)運(yùn)動過程的問題，一定要分析每一段相應(yīng)的受力物征和運(yùn)動特征，結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式進(jìn)行解題，要特別注意的是受力發(fā)生變化的瞬間，物體的運(yùn)動速度不會發(fā)生改變． 【變式1】　(2017·鹽城模擬)某公路上行駛的兩汽車之間的安全距離x＝120m，當(dāng)前車突然停止時(shí)，后車司機(jī)

32、從發(fā)現(xiàn)這一情況，經(jīng)操縱剎車，到汽車開始減速所經(jīng)歷的時(shí)間(即反應(yīng)時(shí)間)t0＝1s.汽車以v＝20m/s的速度勻速行駛，剎車后汽車加速度大小為a＝5m/s2，取g＝10m/s2，求： (1)剎車后汽車減速運(yùn)動的時(shí)間； (2)輪胎與路面間的動摩擦因數(shù)； (3)汽車安全行駛的最大速度． 【典例2】　(2017·宿遷模擬)在宿遷克拉嗨谷游樂場中，有一種大型游戲機(jī)叫“跳樓機(jī)”，參加游戲的游客被安全帶固定在座椅上，由電動機(jī)將座椅沿光滑的豎直軌道提升到離地面40m高處，然后由靜止釋放，為研究方便，可以認(rèn)為座椅沿軌道做自由落體運(yùn)動1.2s后，開始受到恒定阻力而立即做勻減速運(yùn)動

33、，且下落到離地面4m高處時(shí)速度剛好減小到零，然后再讓座椅以非常緩慢的速度穩(wěn)穩(wěn)下落，將游客送回地面．(取g＝10m/s2)求： (1)座椅在自由下落結(jié)束時(shí)的速度是多大； (2)座椅在勻減速階段所用的時(shí)間是多少； (3)在勻減速階段，座椅對游客的作用力大小是游客體重的多少倍． 【解析】　(1)第一階段是自由落體運(yùn)動，由公式v＝gt求得v＝12m/s.(2)第一階段自由下落的高度由公式h＝gt2求得h1＝7.2m，則勻減速下落高度h2＝(40－7.2－4)m＝28.8m，所以在勻減速這段可利用公式x＝t得28.8＝t解得t＝4.8s.(3)由v－v＝2ax解得勻減速階段的加速度為a＝2.5m

34、/s2，方向豎直向上，根據(jù)牛頓第二定律FN－mg＝ma，代入數(shù)據(jù)得FN＝12.5m，所以＝1.25. 【答案】　(1)12m/s　(2)4.8s　(3)1.25 【點(diǎn)撥】　本題主要是研究豎直方向的兩段勻變速運(yùn)動過程，特別是在第二階段，要根據(jù)加速度方向豎直向上，確定合外力方向應(yīng)向上，然后應(yīng)列出FN－mg＝ma的正確方程． 【變式2】　將質(zhì)量為0.5kg的小球，以30m/s的速度豎直上拋，經(jīng)過2.5s小球到達(dá)最高點(diǎn)(取g＝10m/s2)．求： (1)小球在上升過程中受到的空氣的平均阻力； (2)小球在最高點(diǎn)時(shí)的加速度大??； (3)若空氣阻力不變，小球下落時(shí)的加速度為多大？

35、 【典例3】　如圖所示，借助一長為L的粗糙斜面，將一質(zhì)量為m的物體(視為質(zhì)點(diǎn))移上貨車．第一次使物體以初速度v從斜面底端沿斜面上滑，滑行的最大距離為3L/5；第二次使物體以相同的初速度向上滑行的同時(shí)，施加沿斜面向上的恒定推力，作用一段距離后撤去該力，物體繼續(xù)上滑，恰好到達(dá)斜面頂端． (1)求第一次上滑過程中物體的加速度大小a； (2)定性說明第二次上滑過程中物體可能的運(yùn)動情況． 【解析】　(1)由運(yùn)動學(xué)公式v－v＝2ax得 0－v2＝2(－a)解得a＝. (2)第二次上滑時(shí)先施加沿斜面向上的恒定推力F，物體同時(shí)還受到重力、支持力和摩擦力的作用，在斜面方向考慮F、重力的

36、下滑力Gx和摩擦力f的影響，可以得到如下的分析： ①當(dāng)F>Gx＋f時(shí)，物體先勻加速運(yùn)動，撤去F后勻減速至速度為零； ②當(dāng)F＝Gx＋f時(shí)，物體先勻速運(yùn)動，撤去F后勻減速至速度為零； ③當(dāng)FGx＋f、F＝Gx＋f、F

37、析加速度的大小變化，然后再分析速度的變化情況，做到層次分明，條理清晰，有理有據(jù)． 【變式3】　(2016·江蘇真題)高速公路上，為防止汽車連續(xù)下坡或轉(zhuǎn)彎時(shí)剎車失靈發(fā)生事故，道路旁常建有斜向上的“緩沖坡”，如圖所示，一質(zhì)量為m的貨車沖上緩沖坡做勻減速直線運(yùn)動，已知其初速度為v0，經(jīng)過時(shí)間t速度減為零，求貨車的： (1)加速度大小a； (2)最大上行距離L. 【典例4】　(2017·江蘇真題)如圖所示，A、B兩個(gè)物塊疊放在光滑水平面上，質(zhì)量分別為6kg和2kg，它們之間的動摩擦因數(shù)為0.2，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取g＝10m/s2，現(xiàn)對A施加水平拉力F，要保

38、持A、B相對靜止，F(xiàn)不能超過(　　) A．4N B．8N C．12N D．16N 【解析】　AB兩物體間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，大小為fAB＝μmBg＝4N，作用在B上產(chǎn)生的最大加速度為aB＝＝2m/s2，則要使AB保持相對靜止，則A的加速度必須小于等于2m/s2，分析A物體受力得到F0－fAB＝mAaA，解得F0＝16N，則F不得超過16N，選項(xiàng)D正確． 【答案】　D 【點(diǎn)撥】　兩個(gè)物體是否能相對靜止或相對滑動，臨界條件是a1＝a2，所以此類問題一定要根據(jù)題意求出某個(gè)物體保持相對靜止或發(fā)生相對滑動的臨界加速度，再根據(jù)牛頓定律方程選定研究對象進(jìn)行受力分析，就可以求出相應(yīng)

39、的作用力大?。? 【變式4】　(2016·宿遷模擬)如圖所示，質(zhì)量為m1的木塊和質(zhì)量為m2的長木板疊放在水平地面上，現(xiàn)對木塊施加一水平向右的拉力F，木塊在長木板上滑行，而長木板保持靜止?fàn)顟B(tài)，已知木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)為μ1，長木板與地面間的動摩擦因數(shù)為μ2，且最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等．下列說法正確的是(　　) A．木塊受到的摩擦力大小為μ1(m1＋m2)g B．長木板受到的摩擦力大小為μ2(m1＋m2)g C．若改變F的大小，當(dāng)F>μ1(m1＋m2)g時(shí)，長木板將開始運(yùn)動 D．若將F作用于長木板，長木板與木塊有可能會相對滑動 考點(diǎn)2　超重、失重現(xiàn)象 (1

40、)超重與失重 超重——物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?________物體所受重力的現(xiàn)象． 失重——物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?________物體所受重力的現(xiàn)象． 完全失重——物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?________． (2)判斷超重、失重狀態(tài)的辦法： 超重：物體具有豎直________的加速度． 失重：物體具有豎直________的加速度． 完全失重：物體具有豎直________的加速度，且加速度大小等于________． (3)注意：不管物體處于超重還是失重狀態(tài)，重力都沒有改變，完全失重時(shí)也同樣受重力作用，只是表現(xiàn)出支持物壓力(或細(xì)繩拉力)的

41、變化，物體超重、失重狀態(tài)與加速度方向有關(guān)，與速度方向無關(guān)． 【典例5】　從南京祿口機(jī)場起飛后，飛機(jī)攀升過程中，假設(shè)豎直方向向上先做加速運(yùn)動后做減速運(yùn)動，該過程飛行員(　　) A．一直處于失重狀態(tài) B．一直處于超重狀態(tài) C．先處于失重狀態(tài)，后處于超重狀態(tài) D．先處于超重狀態(tài)，后處于失重狀態(tài) 【解析】　飛機(jī)向上加速運(yùn)動時(shí)，加速度方向向上，飛行員處于超重狀態(tài)；飛機(jī)向上減速運(yùn)動時(shí)，加速度方向向下，飛行處于失重狀態(tài)．故選D. 【答案】　D 【點(diǎn)撥】　由于豎直方向存在向上或向下的加速度，就會出現(xiàn)超重或失重的現(xiàn)象，因此判斷是超重還是失重狀態(tài)，既可以根據(jù)支持力或拉力大于或小于重力來判斷

42、，也可以根據(jù)加速度的方向向上或向下來進(jìn)行判斷． 【變式5】　如圖所示，某同學(xué)站在體重計(jì)上，下蹲的全過程中她所處的狀態(tài)(　　) A．一直是超重 B．一直是失重 C．先超重，后失重 D．先失重，后超重 【典例6】　彈簧測力計(jì)的秤鉤上掛一個(gè)重2N的物體，當(dāng)彈簧測力計(jì)與所掛物體一起勻加速豎直上升時(shí)，彈簧測力計(jì)示數(shù)可能是下圖中的(　　) 　　　　　　　　　　　　A　　　　　B　　 　　　C　　　　 　D 【解析】　由題意可知，物體重量為2N，物體向上做勻加速運(yùn)動，處于超重狀態(tài)，故彈簧測力計(jì)示數(shù)應(yīng)大于2N，從圖中測力計(jì)示數(shù)可以看出A彈簧測力計(jì)示數(shù)符合要求．選

43、項(xiàng)A正確． 【答案】　A 【點(diǎn)撥】　要根據(jù)題意確定物體是超重(拉力大于重力)還是失重狀態(tài)(拉力小于重力)，然后可以結(jié)合所給彈簧測力計(jì)示數(shù)來進(jìn)行判斷． 【變式6】　下列幾種情況中，升降機(jī)繩索拉力最大的是　(　　) A．以很大速度勻速上升 B．以很小速度勻速下降 C．上升時(shí)以很大的加速度減速 D．下降時(shí)以很大的加速度減速 考點(diǎn)3　探究、實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系　a (1)探究a與F、m的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，采用的方法是________________(選填“控制變量法”、“等效法”或“理想實(shí)驗(yàn)法”)法，以________為研究對象，可以通過_______________

44、_來改變小車的總質(zhì)量，以________作為小車所受的外力，測量小車的加速度a，最后作出a—F圖象；如果圖象是________，則表明小車的加速度跟外力成正比；保持外力不變，測量小車不同的總質(zhì)量及小車對應(yīng)的加速度a，作出__________(選填“a－m”、“a－m2”或“a－”)的圖象；如果圖象是過原點(diǎn)的一條直線，則表明小車的加速度跟小車質(zhì)量成反比． (2)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)： ①實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，應(yīng)將靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的木板一端(或盡量遠(yuǎn)離帶滑輪的一端)適當(dāng)墊高，主要目的是________； ②平衡摩擦力后，必須滿足_________________________________條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

45、，只有如此，砂和砂桶的總重力才可視為小車受到的拉力； ③改變拉力和小車質(zhì)量后，每次開始時(shí)小車應(yīng)盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(或盡量遠(yuǎn)離帶滑輪的一端)，并應(yīng)先________(選填“接通電源再放開小車”或“放開小車后接通電源”)，且在小車到達(dá)滑輪前應(yīng)按住小車． 【典例7】　在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，為了消除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和木板對小車阻力的影響，關(guān)于該操作環(huán)節(jié)，下列四種裝置圖中正確的是(　　) 　　　A　　　　　　　　　　　B　　　　　　　　　　　C　　　　　　　　　　　　　D 【解析】　平衡摩擦力時(shí)，木板要適當(dāng)傾斜，讓小車重力沿木板方向的分力去平衡各種阻力，此時(shí)小車不需要用細(xì)線和掛砝

46、碼盤相連． 【答案】　B 【點(diǎn)撥】　在探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，為了保證盤和砝碼重力為小車所受的合外力，需要調(diào)節(jié)木板的傾角，讓小車在木板上做勻速運(yùn)動，必須注意砝碼小盤不能懸掛在小車上隨小車一起運(yùn)動． 【變式7】　(1)某同學(xué)做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，如圖所示是他正要釋放小車時(shí)的情形，該圖中有幾點(diǎn)存在不妥，請?zhí)岢龈倪M(jìn)的幾點(diǎn)建議： ①________________________________________________________________________； ②_______________________________________

47、_________________________________. (2)為了消除小車與水平木板之間摩擦力的影響，應(yīng)采取做法是(　　) A．將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，使小車在鉤碼拉動下恰好做勻速運(yùn)動 B．將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，使小車在鉤碼拉動下恰好做勻加速運(yùn)動 C．將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運(yùn)動 D．將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻加速運(yùn)動 (3)若在實(shí)驗(yàn)過程沒有平衡摩擦力，圖中縱坐標(biāo)a是小車的加速度，橫坐標(biāo)F是細(xì)線作用于小車的拉力．下列圖象中正確的是(　　) 　　　　　　　　A

48、　　　　　 　　B　　　　　　　　C　　　　　　 　D 【典例8】　某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系． (1)下列做法正確的是________(填字母代號)． A．調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳緣K的細(xì)繩與長木板保持平行 B．在調(diào)節(jié)長木板傾斜度平衡木塊受到的滑動摩擦力時(shí)，將裝有砝碼的砝碼桶通過定滑輪拴在木塊上 C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開木塊再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源 D．通過增減木塊上的砝碼改變質(zhì)量時(shí)，需要重新調(diào)節(jié)木板的傾斜角度 (2)圖中是甲、乙兩同學(xué)研究了加速度與力的關(guān)系，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的圖象．形成圖線甲的原因是________________．

49、【解析】　(1)實(shí)驗(yàn)中細(xì)繩要與長木板保持平行，選項(xiàng)A正確；平衡摩擦力時(shí)不能將裝有砝碼的砝碼桶(小盤)通過細(xì)繩繞過滑輪拴在木塊上，選項(xiàng)B錯誤；實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源再放開木塊，選項(xiàng)C錯誤；平衡摩擦力后，改變小車上的砝碼的質(zhì)量后不需要再重新平衡摩擦力，選項(xiàng)D錯誤．正確答案為A.(2)由圖線甲可以看出，當(dāng)F＝0時(shí)，木塊就有了加速度，可見調(diào)整長木板來平衡摩擦力時(shí)木板的傾角過大，導(dǎo)致平衡摩擦力過量． 【答案】　(1)A　(2)長木板傾角過大 【點(diǎn)撥】　在平衡擦力時(shí)，由于調(diào)節(jié)木板傾角的原因，往往會傾角過小，平衡摩擦力不夠，或傾角過大，導(dǎo)致平衡摩擦力過量，要特別注意圖中甲、乙兩圖的區(qū)別，乙圖線形

50、成的原因是沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠． 【變式8】　(2017·鹽城模擬)“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示．圖中小車的質(zhì)量為M，鉤碼的質(zhì)量為m，小車后面固定一條紙帶，紙帶穿過電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，計(jì)時(shí)器接50Hz交流電源． (1)小車運(yùn)動時(shí)受到的拉力近似等于鉤碼的總重力，應(yīng)滿足的條件是________； (2)實(shí)驗(yàn)過程中某學(xué)生由于疏忽沒有平衡摩擦力，他測量得到的a－F圖象，可能是圖乙中的圖線________(選填“A”、“B”或“C”)； 　 　　　甲　　　　　　　　乙　　　　　　　　　　　　丙 (3)如圖丙所示為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，紙帶中相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離已標(biāo)出，相

51、鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出．由此可求得小車加速度大小為________m/s2，在計(jì)數(shù)點(diǎn)2時(shí)速度大小為________m/s. ?隨堂練習(xí)　　 　 1．(2017·揚(yáng)州模擬)為了判斷列車的運(yùn)動情況，將一個(gè)小球懸掛在列車的車頂上，小球相對于列車穩(wěn)定時(shí)如圖所示，由此可判斷列車正在(　　) A．加速 B．減速第1題圖 C．勻速 D．靜止 2．小明乘電梯從一樓上升到三樓，在電梯啟動和制動時(shí)，他所處的狀態(tài)是(　　) A．超重、超重 B．失重、失重 C．超重、失重 D．失重、超重 3．“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．實(shí)驗(yàn)中，為使小車運(yùn)動時(shí)所受的拉力近似等于盤和重物的總重力，則盤和重物的總質(zhì)量m與小車的質(zhì)量M應(yīng)滿足的關(guān)系是(　　) 　第3題圖 A．m遠(yuǎn)大于MB．m遠(yuǎn)小于M C．m略大于MD．m略小于M 17